Anatomía y Fisiología del Ejercicio: Sistema Respiratorio, Cardiovascular y Articulaciones Cervicales en Educación Física

Ejercicio, Sistema Respiratorio y Cardiovascular

1. Mecánica respiratoria y costillas

Primera articulación costal (sincondrosis):

• Costilla superior en inspiración: aumento del diámetro anteroposterior > transversal (coronal).
• Costilla inferior: aumento del diámetro transversal (sagital).

Articulaciones implicadas (artrodias):

• Condroesternales.
• Costocondrales.
• Costotransversas.
• Costovertebrales.

Músculos: paravertebrales (espinosos).

Manubrio esternal: articulación en silla de montar con la clavícula.

1.1 Músculo diafragma

• Inserciones anteriores: apófisis xifoides.
• Inserciones laterales: cara interna de las 4 últimas costillas.
• Inserciones posteriores (pilares):
  1. Pilar derecho: desde L1 a L4 (vértebras lumbares); el izquierdo llega a L3.
  2. Pilar intermedio: desde el cuerpo de L2 hasta la apófisis transversa de L1, formando el arco del psoas.
  3. Pilar lateral: desde la apófisis transversa de L1 hasta el extremo de la costilla 12 (cuadrado lumbar).

Durante el descenso: contracción isotónica excéntrica.

Inspiración: aumento de la tensión y relajación de los abdominales (antagonismo y sinergia).

Intercostales externos: participan en la inspiración. Intercostales medios: espiración. Intercostales internos: espiratorios.

2. Respuesta fisiológica al ejercicio

2.1 Respuesta cardiovascular

• ↑ Frecuencia cardíaca (FC)
• ↑ Volumen sistólico (VS)
• ↑ Presión principal (PP)
• ↑ Gasto cardíaco (GC)
• ↑ Presión arterial media (PAM)
• ↓ Resistencia periférica total (metabolitos)
• ↑ Diferencia arteriovenosa de O₂ (DIFa-V)

Corazón:

• Entrenamiento de resistencia (isotónico): dilatación.
• Entrenamiento de fuerza (isométrico): hipertrofia.

Fórmula: Q = Δp / R

Vasodilatación durante el ejercicio: CO₂, H⁺, K⁺, lactato y adenosina producen vasodilatación y ↓ de la resistencia, con ↑ del flujo sanguíneo.

2.2 Sistema nervioso autónomo (SNA)

• Piel: simpático produce vasoconstricción por receptores α₁.
• Músculo: vasoconstricción por α₁ o vasodilatación por β₂.

Histamina: dilata arteriolas y vénulas. Serotonina: acción local.

Control local del flujo:

• Coronaria: hipoxia y adenosina.
• Cerebral: CO₂ y H⁺.
• Músculo: lactato, K⁺ y adenosina.

2.3 Respuesta respiratoria

• ↑ Frecuencia respiratoria (FR).
• ↑ consumo de O₂ y producción de CO₂.
• PO₂ y PCO₂ arteriales: sin cambios significativos.
• pH: ↓ en ejercicio extremo.
• PCO₂ venosa: ↑.
• Relación V/Q: normal en ejercicio intenso.
• ↓ Espacio muerto fisiológico (EMF).
• Curva de disociación de la hemoglobina: desplazamiento a la derecha por ↑ PCO₂ tisular, ↓ pH y ↑ temperatura (↑ P50).

3. Ejercicio en altura

• ↓ PO₂ alveolar (PO₂A) y PO₂ arterial (hipoxemia).
• ↑ Frecuencia respiratoria.
• Alcalosis respiratoria: aumento del pH.
• ↑ Hemoglobina por síntesis renal de EPO.
• ↑ 2,3-DPG.
• Curva de disociación desplazada a la derecha.
• ↑ Resistencia vascular pulmonar por vasoconstricción hipóxica.
• ↑ Presión arterial pulmonar, con menor relación V/Q.

Inmovilización y Sistema Musculoesquelético

4. Efectos de la inmovilización

La actina pierde capacidad de deslizamiento por fibras de colágeno deficientes, por lo que el músculo no puede contraerse adecuadamente.

Las fibras de tipo fásico se pierden más rápido, especialmente en volumen.

Músculos posturales (se evalúan primero): cuádriceps, sóleo y pectoral mayor.

Rigidez articular: falta de movimiento + tensión articular.

5. Etiología de la rigidez y deformidad

• Enfermedades congénitas (agenesia): el tejido óseo se sustituye por estructuras fibrosas, provocando retracción, desviación y rigidez extraarticular.
• Infecciones: destrucción y rigidez articular.
• Infección crónica: destruye estabilizadores.
• Parálisis: desequilibrio articular, con retracción de cápsula y ligamentos en el lado sano y laxitud en el lado paralizado (osteofito en pico de loro).
• Artritis reumatoide (AR): desviación cubital de los dedos por tendones extensores. La degeneración del cartílago metacarpiano desplaza la polea hacia la zona cubital. La cápsula presenta desorganización de fibras de colágeno y reducción del líquido sinovial.

6. Musculatura antigravitatoria

Sirven para el mantenimiento de la postura: prevertebrales, laterales y paravertebrales.

6.1 Estabilizadores de la columna cervical

• Transverso espinoso y semiespinoso de la nuca.
• Recto anterior mayor (RAnt+): inserción en la apófisis basilar de C3-C6; flexiona la cabeza y rota hacia el lado.
• Recto anterior menor (RAnt-): flexor de la cabeza; flexiona, rota e inclina hacia el mismo lado.
• Músculo largo del cuello: de C5 a T3; apófisis transversas de C3-C5; flexiona el cuello y rota.
• Esternocleidomastoideo: desde la curva superior del occipital y la apófisis mastoides; inclina la cabeza hacia adelante, gira hacia el lado contrario y participa en la respiración.
• Esplenio de la cabeza: inserción en el occipital y la apófisis mastoides.
• Esplenio del cuello: apófisis espinosas y apófisis transversas de C2-C3; inclina y rota hacia el mismo lado.
• Angular de la escápula: inserción en las apófisis transversas de las cuatro primeras vértebras cervicales; estabiliza el movimiento lateral del cuello y eleva la escápula.
• Recto posterior menor (RPost-): inserción en la apófisis espinosa del atlas; extensor de la cabeza.
• Recto posterior mayor (RPost+): inserción en la apófisis espinosa del axis.

7. Articulaciones cervicales

• Occipitoatloidea: funcionalmente bicondílea (enartrosis); los dos cóndilos del occipital se articulan con las dos glenoideas del atlas. Durante la flexión de la cabeza, el cóndilo se desliza posteriormente. Permite rotación axial, flexoextensión e inclinación lateral. Refuerzos: cápsula, ligamento anterior y posterior.
• Atlantoaxoidea: artrodia que se desliza en la dirección de su desplazamiento. Refuerzo: cápsula.
• Atlantoodontoidea: trocoide. Refuerzo: ligamento transverso.
• Conjunto atlantoaxial (cruciforme): el ligamento transverso junto con los haces superior e inferior forman una estructura en cruz.